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ATA-1B型旋轉圓盤電極

使用說明書

一、概   述

    旋轉圓盤電極廣泛應用在現代電分析化學及電極過程和均相化學反應的研究，當旋轉圓盤電極自身旋轉時，可以使溶液在電極表面進行有規律的運動（即層流運動），并且電極表面擴散層厚度隨轉速的變化而變化。因此，使對流擴散方程得到一個確切的分解。這是電極反應動力學中少有的特例。

    ATA-1B旋轉圓盤電極具有轉速高；可連續調節；轉速測定顯示；穩定性好；可以換用不同材料和形狀的電極等特點，其極限電流、峰高都與轉速的二次方根成良好的線性關系，它作為我廠生產的XJP-821（或）XJP-821（C）新極譜儀配套使用時，可以實現自動控制電極旋轉時間，大大簡化了極譜分析中操作的麻煩，其靈敏度可達10^-11M即PPt級，因此，它適用于高等院校、科研單位、環境監測機構以及與電化學和電分析有關的工礦業使用。

 二、   ATA-1B旋轉圓盤電極主要技術性能及指標

    1、儀器在開機通電旋轉30分鐘后可在下列環境中連續使用：

    ①環境溫度：0～40℃

②相對濕度：≤80%

③電    源：50Hz  220V±10%

④無顯著振動和強電磁場。

2、轉速范圍500～8000轉/分

3、精    度：測速精度可達0.5%±1個字（滿度）

4、轉速穩定度：1500轉/分以上相對標準偏差優于1%

               1500轉/分以下標準偏差不大于20

               8000轉/分時不超過50轉/分

5、電極頭徑向跳動≤0.05mm；無軸向竄動

6、電極與其它部分的絕緣電阻>10MΩ

7、結果顯示：×10檔   數字顯示×10倍率

×1      四位數字直接顯示每分轉速

8、外形尺寸：210×240×320

9、重    量：7.6Kg

10、功   耗：<25W

三、   ATA-1B旋轉圓盤電極工作原理

    旋轉圓盤電極廣泛應用在現代電分析化學，以及電極動力學的研究。從四十年代就對旋轉圓盤電極的流體力學模型和質量傳遞方程進行了大量的研究，其嚴格的，極限擴散電流方程式為：

Id=0.62nFAD2/3ω1/2γ-1/6C

式中：

Id：圓盤電極的極限擴散電流，A/Cm²

       n：參與電化學反應的電子數Cm²/秒。F：法拉第常數。

      γ：溶液的動力學粘度。Cm²/秒。

      ω：電極的旋轉速度。弧度/秒。

C：被測離子的濃度。

由方程式可知，旋轉圓盤電極的極限擴散電流Id和轉速V的平方根成良好的線性關系，如以Id對N½作圖，可得一直線，其斜率為0.62nFAD2/3γ-1/6C，則可求出反應粒子的擴散系數D。

δ=1.61D1/3ω-1/2γ-1/6

式中：

δ：擴散層厚度。

D：被測電原性物質的擴散系數。Cm²/秒。

γ：溶液的動力粘度。Cm²/秒。

ω：旋轉速度。轉速/秒。

由此可見，旋轉圓盤電極表面擴散層有效厚度δ是一個可準確計算的量，一旦知道D、γ、ω就可計算δ，旋轉圓盤電極表面擴散層有效厚度δ具有這些優點，使之在電分析化學及工業生產中得到廣泛的應用。

四、   ATA-1B旋轉圓盤電極儀器的線路結構

    旋轉圓盤電極的基本理論對儀器的要求是：

    1、由于擴散層厚度是一個可控制的量，它是通過改變ω來實現的，因此，儀器需可調整電極的轉速。

    2、測速裝置，通過光電轉換，將電極的每分鐘轉速變為電信號再經過邏輯控制，計數電路，以準確的顯示每分鐘的轉數。

    鑒于上述要求，儀器的方框圖如下：

圖  1

五、   ATA-1B旋轉圓盤電極旋轉圓盤電極的結構

    ATA-1B型旋轉圓盤電極主要由驅動，傳動電極頭幾部分組成，其外形和主要結構可參見結構示意圖。

    旋轉圓盤電極由裝在上部的電機驅動，電機與主軸之間用磁性聯軸器實現無接觸傳動。主軸下端安裝電極頭，為了能適用多種電極而采用螺紋連接，由軸上的彈簧頂針與電極保持接觸。主軸與外界的電氣設有電刷能達到要求（接觸電阻<1Ω）。

    電極頭以聚四氟乙烯作基體，底部裝配有不同材料的電極，可根據需要給予加工。

    在主軸下軸承下部，裝有通氣孔，可通不同氣體，起保護電極主體不被溶液氣體腐蝕的作用。

六、前面板和后面板上的旋鈕、開關、按插件的功能說明

  儀器前面板如圖所示：

 前面板名稱及作用說明如下：

    （1）數碼管：顯示測量速度，個位上小數點是顯示閘門信號。

    （2）電機開關：開關置手動時，電機處于手動狀態，置自動時，電機由外配儀器控制開關，當只用手動時（無自動信號輸入），欲關斷電機，只要將開關撥至“自動”位置時，電機即停轉。

    （3）除氧開關：當開關置手動時，機內的三位二通磁閥打開，通過通氮管對溶液內部除氧，開關置自動時，可通過后面板上的“外設輸入”輸入信號進行控制。

    （4）測速開關：當撥動開關置×10檔時，數碼管zui后一位顯示為10位，置×1檔時，zui后一位顯示為個位。

    （5）電機調速電位器：旋轉電位器可改變電機轉速，順時針轉動電位，轉速增高，逆時針轉速減小。

    （6）電解池支撐竿

    （7）電解池托盤

    （8）電解池

    （9）旋轉圓盤電極頭

    （10）參比電極：為銀-氯化銀電極，外為參比電極套，取下電解池，用手旋下參比電極套，慢慢向下拉，當參比電極套內裝好內沖液（飽和氯化鉀），再慢慢向上旋進，旁邊為輔助鉑電極。

    （11）溶液通氮管

    （12）電解池支持塊

    （13）整體電極

    （14）測速輸出接口

    （15）測速輸入接口

    （16）電極體緊固環

    （17）電機接口

后面板：

    （1）輔助電極接線柱

    （2）外設輸入：其中上面一排左邊兩個為電機自動輸入信號端

                  其中上面一排右邊兩個為除氧自動輸入信號端

    （3）電源開關，向上為開，向下為關

    （4）電源插座

    （5）電源插座保險絲

    （6）進氣管連接到氮氣瓶上

    （7）接地端

    （8）工作電極接線柱，內接圓盤電極

    （9）參比電極接線柱

七、   ATA-1B旋轉圓盤電極使用方法

一、儀器的組裝

開箱后，按照裝箱單檢查儀器的各部件和附件是否齊全，然后進行組裝。組裝方法：

1、將電極體（13）慢慢地從電極固定環（16）中放下，并用起子擰緊旁邊的4個螺絲。連接好（14）、（15）、（17）。

2、面板上所有開關置“自動”或“關”調速電位器（5）調對zui小位置，測速（4）置×10檔，然后接上電源線。

二、組裝后的例行檢查

1、將電源開關撥向“開”，數碼管亮并都顯示“O”，用作計數閘門指示的末位數碼管的小數點每隔數秒鐘亮一次，表示閘門工作正常。

2、將電機開關撥向“手動”，并順時針旋動調速電位器，電機開始轉動，數碼管開始計數，每次計數的終了數字即為每分鐘轉速的1/10，顯示1.5～2秒后清零。然后進行下一次測量計數，慢慢旋動調速電位器時，轉速應均勻變化，電位器調到zui大位置時，轉速應不低于額定值8000轉/分，關掉電機開關使電機停轉后再開電機開關，應能正常起動并在數秒內達到全速。

3、在電機停轉時，用萬用表測量工作電極接線柱與旋轉電極主軸間的電阻應小于50Ω，而與機殼之間的絕緣電阻應不低于額定值。

八、   ATA-1B旋轉圓盤電極注意事項

    1、儀器應避免強烈的沖擊和震動，特別是旋轉電極的轉動軸不得碰撞和扳動，以防彎曲變形而降低同心度，在搬動過程中及裝拆電極時尤應注意。

    2、在裝電極頭時應注意檢查內部是否有雜物或污垢，若有應及時清除，在旋裝電極頭時，用一手的二指控住主軸并稍向上用力，另一手旋動電極頭并相加軸向推力（或拉力）以幫助電極頭旋上（或旋下），以防止電極頭內的螺紋拉毛影響同心度。

    3、卸下的電極頭應旋在電極頭保護基上，并注意不要跌、碰，以免變形而影響使用。

    4、液內通氣時的氣體流量應適當控制，以防過大的氣流將電解液沖向軸承，當電解液會產生腐蝕性氣體時，適當增加液面通氣的流量以阻止腐蝕性氣體上逸以保護軸承。

    5、所用的交流電源應有可靠的接地線。

    6、在電機開關置于“關”的位置，方可啟、閉電源開關。

九、   ATA-1B旋轉圓盤電極保養與維修

    1、設備應放置干燥處，不宜在有腐蝕性氣體的環境中使用，操作時不慎濺落于面板上的液體應及時擦去。

    2、電機在高速起動時，若發現有“突、突”的響聲，表明轉軸與電機失步，此時應關掉電機電源，檢查轉軸是否受到較大的阻力，并在排除后重新起動。

    3、在使用200～300小時以后或發現轉速的穩定性明顯下降時，應對電機電刷進行檢查和清理。方法：卸下前面板上的電機導線插頭（17），并將電機旋下，然后卸下電機上罩子，將電機倒置，用小毛刷去磨下的電刷粉末，并用小木棒輕輕敲擊電機外殼，使里面的粉末掉出，再用鑷子夾住電刷上的軟銅線將電刷輕輕地來回拉動幾下，以除去可能卡在電刷與刷架之間的小顆粒，使之活動自如，當電刷長度小于1～5mm時，應考慮更換電刷。

十、   ATA-1B旋轉圓盤電極裝箱清單

   十一、   ATA-1B旋轉圓盤電極產品使用信息反饋單

尊敬的用戶：

感謝您使用我公司產品，希望它能給您的工作帶來方便，伴隨您走向成功之路。

為使產品質量更趨完善，請您就產品的技術性能、操作應用、外觀造型、包裝運輸以及技術培訓等方面提出寶貴意見，并及時寄給我們。

                          此致

敬禮！

全面質量管理辦公室

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